自制 Arduino 伊斯兰祷告时间实时时钟

零部件与物料

所需工具与设备

• 面包板 400 点
• 公对公跳线

应用与在线服务

• Arduino IDE

项目简介

本项目实现一个可显示公历日期与每日伊斯兰祷告时间的实时时钟。核心硬件为 Arduino UNO、DS1307 RTC 模块与 Nokia 5110 LCD。

主要元件介绍

Arduino UNO

基于 ATmega328P 的开源单片机板，提供 14 个数字 I/O（6 路 PWM）、6 个模拟输入、16 MHz 主频、32 KB Flash、2 KB SRAM、1 KB EEPROM。

DS1307 RTC

低功耗全二进制编码十进制 (BCD) 时钟/日历，提供秒、分、时、日、月、年信息，自动调整月份天数与闰年。支持 24/12 小时制，内置掉电检测自动切换备用电池。通过 I2C 接口 (SCL/SDA) 通信，需外接上拉电阻。

Nokia 5110 LCD

84×48 像素单色屏，带背光，采用 PCD8544 控制器，类 SPI 接口。引脚包括 VCC/GND、RST(复位)、CE(片选)、D/C(数据/命令)、DIN(数据输入)、CLK(时钟)、BL(背光控制，可接 PWM 引脚调光)。

程序配置方法

需修改代码第 161 行的 calcPrayerTimes() 参数：

calcPrayerTimes(year, month, day, 经度, 纬度, 时区, Fajr黄昏角, Isha黄昏角, ...);

可通过 IslamicFinder 查询所在城市的经纬度、Fajr 与 Isha 角度。以开罗为例：

• 经度：30.2
• 纬度：30
• 时区：+2
• Fajr 角度：-19.5
• Isha 角度：-17.5

对应代码修改为：

calcPrayerTimes(year, month, dayOfMonth, 30.2, 30, 2, -19.5, -17.5, fajr, sunRise, zuhr, asr, maghrib, isha);

计算结果为 double 类型，需用 doubleToHrMin() 转换为时/分。

程序工作原理

算法基于天文学计算：通过儒略日计算太阳视黄经、赤道倾角、恒星时等，推导出各祷告时刻的时角，再转换为当地时间。核心函数 calcPrayerTimes() 由 Mahmoud Adly Ezzat 编写，包含角度换算、归一化、时角计算等步骤。

完整代码

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_PCD8544.h>

Adafruit_PCD8544 display = Adafruit_PCD8544(7, 6, 5, 4, 3);
#define DS1307_I2C_ADDRESS 0x68

byte second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year;
double fajr, sunRise, zuhr, asr, maghrib, isha;
char *Day[] = {"", "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};

void setup() {
  Wire.begin();
  display.begin();
  display.setContrast(25);
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(BLACK);
  display.setCursor(22, 18); display.print("Hatem");
  display.display(); delay(500);
  display.setCursor(24, 28); display.print("ZEHIR");
  display.display(); delay(500);
  getDateDs1307();
}

void loop() {
  getDateDs1307();
  // 此处需替换为你所在城市的参数
  calcPrayerTimes(year, month, dayOfMonth, 39.8, 21.4, 3, -18.5, -19,
                  fajr, sunRise, zuhr, asr, maghrib, isha);
  static unsigned long prev = 0;
  if (millis() - prev > 200) {
    prev = millis();
    printTime();
  }
}

// 包含 BCD 转换、RTC 读写、双精度转时分、祷告时间核心算法等函数
// 详见原文完整代码

原理图

电路连接：DS1307 SDA→A4, SCL→A5；Nokia 5110 接 D3~D7；共用 5V/GND。